土木工程畢業(yè)設計（論文）-上海地鐵1號線副線桂林公園站基坑設計與施工.docx

全套圖紙加扣3012250582 編號：（ ）字 號本科生畢業(yè)設計設計題目：上海地鐵1號線副線桂林公園站基坑設計與施工專 題：超長大直徑鋼管樁施工技術分析姓 名：學 號：班 級：土木工程地下2011-2班二一五年六月中 國 礦 業(yè) 大 學本科生畢業(yè)設計姓 名：學 號：學 院：力學與建筑工程學院專 業(yè)：土木工程專業(yè)（城市地下工程方向）設計題目：上海地鐵1號線副線桂林公園站基坑設計與施工專 題：超長大直徑鋼管樁施工技術分析指導教師：職 稱：二一五年六月 徐州中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計任務書學院 力學與建筑工程 專業(yè)年級 土木工程專業(yè)地下2011學生姓名 任務下達日期： 2015年 1 月 19日畢業(yè)設計日期： 2015年 1 月 19日至 2015 年 6 月 8 日畢業(yè)設計題目：上海地鐵1號線副線桂林公園站基坑設計與施工畢業(yè)設計專題題目：超長大直徑鋼管樁施工技術分析畢業(yè)設計主要內(nèi)容和要求：設計要求：根據(jù)上海地鐵1號線桂林公園站工程的實際資料，進行該基坑的結構設計和施工組織設計。結構設計內(nèi)容應包括基坑圍護結構設計，基坑支撐方案設計，并編制設計計算書。施工組織設計內(nèi)容包括基坑施工準備、施工方案、施工平面布置、施工進度計劃及管理措施、質量、文明、安全管理措施等內(nèi)容。繪制圖紙：桂林公園站基坑平面布置圖，基坑施工平面布置圖，基坑支護平面圖及其支撐縱、橫剖面圖。專題要求：根據(jù)超長大直徑鋼管樁的發(fā)展對其施工技術進行分析，分析其受力特性及其施工應用，在此基礎上，對影響其受力特性和施工特性的因素進行分析和總結。繪制圖紙：1張。其它要求：繪制的圖紙中，要求手工繪制1張。翻譯一篇與設計或專題內(nèi)容相關的外文參考文獻，其中文字數(shù)不少于3千字，并且附原文。院長簽字： 指導教師簽字：中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計指導教師評閱書指導教師評語（基礎理論及基本技能的掌握；獨立解決實際問題的能力；研究內(nèi)容的理論依據(jù)和技術方法；取得的主要成果及創(chuàng)新點；工作態(tài)度及工作量；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 指導教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合運用所學知識解決實際問題的能力；工作量的大?。蝗〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計評閱教師評閱書評閱教師評語（選題的意義；基礎理論及基本技能的掌握；綜合運用所學知識解決實際問題的能力；工作量的大?。蝗〉玫闹饕晒皠?chuàng)新點；寫作的規(guī)范程度；總體評價及建議成績；存在問題；是否同意答辯等）：成 績： 評閱教師簽字： 年 月 日中國礦業(yè)大學畢業(yè)設計答辯及綜合成績答 辯 情 況提 出 問 題回 答 問 題正 確基本正確有一般性錯誤有原則性錯誤沒有回答答辯委員會評語及建議成績：答辯委員會主任簽字： 年 月 日學院領導小組綜合評定成績：學院領導小組負責人： 年 月 日摘 要本畢業(yè)設計主要包括三個部分，第一部分是桂林公園站結構設計；第二部分是桂林公園站施工組織設計；第三部分是專題部分，超長大直徑鋼管樁施工技術分析。在第一部分基坑結構設計中，根據(jù)基坑所處的工程地質、水文地質條件和周邊環(huán)境情況，通過施工方案的比選，確定采用明挖法施工，采用地下連續(xù)強作為圍護結構，并對其進行相應的抗傾覆驗算、抗?jié)B驗算等。第二部分是基坑施工組織設計，根據(jù)基坑施工方法和基坑周邊的環(huán)境情況，對施工前準備工作，施工場地布置，基坑開挖與基坑結構施工等進行設計，并編制了工程進度計劃，編寫了相應的質量、安全、環(huán)境保護等措施。第三部分是專題部分，內(nèi)容是超長大直徑鋼管樁施工技術分析。結合工程實例和相關的參考資料，總結出有關施工技術的相關影響因素。關鍵詞：基坑； 結構設計； 施工組織； 超長大直徑鋼管樁； ABSTRACTThis graduation design mainly includes three part, the first part of Guilin Park station design; the second part is the construction organization Guilin Park station design; The third part is the thematic section, long large-diameter steel pipe piles of technical analysis.In the first part of the pit structure design, according to which the project pit geological, hydrogeological conditions and the surrounding environmental conditions, through comparison and selection of construction scheme, determined using the open-cut method of construction, the use of underground continuous strong as the building envelope, and Accordingly overturning checking, checking, etc. impermeability.The second part is pit construction design, depending on circumstances and pit excavation ways perimeter of the construction preparation work, construction site layout, excavation and construction pit structure design, etc., and the preparation of the project schedule, write the corresponding quality, safety, environmental protection and other measures.The third part is the thematic section, the content is technical analysis of long and large diameter steel pipe piles. Engineering examples and related reference materials, summarize the relevant factors relating to the construction technology.Keywords: pit; structural design; construction organization; long and large diameter steel pipe pile;目 錄第一部分 桂林公園站基坑結構設計1 工程地質及水文地質11.1 工程地質11.2 水文地質21.3 周邊環(huán)境31.4 地下管線分布32 設計依據(jù)及設計標準52.1 設計依據(jù)52.2 設計標準52.3 基坑設計控制原則63 基坑圍護方案設計73.1 幾種常見的圍護方法73.2 圍護方案比選104 基坑支撐方案設計114.1 支撐類型114.2 支撐方案比選114.3 基坑施工應變措施124.4 支撐剖面圖135 計算書145.1 荷載計算145.2 圍護結構地基承載力驗算165.3 基坑底部土體抗隆起穩(wěn)定性驗算165.4 抗?jié)B驗算185.5 抗傾覆驗算185.6 整體圓弧滑動穩(wěn)定性驗算195.7 圍護結構內(nèi)力變形計算及強度驗算205.8 支撐內(nèi)力變形計算255.9 地下連續(xù)墻配筋驗算276 基坑主要技術經(jīng)濟指標306.1 土方開挖量306.2 混凝土用量306.3 鋼筋用量306.4 人工費用30第二部分 桂林公園站基坑施工組織設計1 基坑施工準備331.1 基坑施工的技術準備331.2 基坑施工的現(xiàn)場準備331.3 其他施工準備352 施工方案382.1 概況382.2 施工工法382.3 圍護結構施工392.4 施工主要技術措施442.5 關鍵部位技術措施453 施工總平面布置473.1 施工現(xiàn)場臨時建筑物的布置原則及其位置473.2 施工用的臨時運輸路線布置473.3 建筑材料的堆放位置484 施工進度計劃及管理措施494.1 工程進度計劃494.2 全面實現(xiàn)施工質量過程控制505 質量、安全、文明管理措施525.1 質量管理措施525.2 安全管理措施535.3 文明管理措施54第三部分 超長大直徑鋼管樁施工技術分析1 問題的提出552 文獻綜述562.1 理論研究562.2 數(shù)值模擬研究562.3 施工應用研究622.4 小結683 總結703.1 超長大直徑鋼管樁的優(yōu)缺點703.2 主要研究成果704 評價與展望734.1 評價734.2 展望74翻譯原文77中文翻譯81地下連續(xù)墻在極限狀態(tài)下使用的可靠性81第一部分桂林公園站基坑結構設計全套圖紙加扣3012250582 第 33 頁1 工程地質及水文地質1.1 工程地質桂林公園站位于上海徐匯區(qū)漕河涇漕寶路桂林路，為建設中的上海軌道交通12號線的地下車站，預計2015年底啟用。規(guī)劃中上海軌道交通15號線也會經(jīng)過本站，成為12號線與15號線的換乘站。本工程的地質情況如表1.1.1所示：表1.1.1：桂林公園站土層物理性質參數(shù)表土層編號土層名稱土層描述厚度層底標高土性參數(shù)(m)(m)1填土水泥碎石等雜物，下部由粘性土等組成。1.002.501.52-0.74W= 35.0 =18.0G=2.72 e=1.02WL=36.1 Wp=20.0Ip=15.9 IL=0.96a=0.55 Es=4.27C=15.3 =34.11褐黃灰黃色 粉質粘土含氧化鐵斑點及鐵錳質結核。0.702.500.31-3.74W= 33.3 18.7G=2.73 e=0.97WL=36.2 Wp=20.4Ip=15.9 IL=0.96a=0.56 Es=4.28C=26.7 =19.81灰色淤泥質粉質粘土含云母、有機質，夾粘質粉土、薄層粉砂，土質不均勻。2.106.50-2.31-7.74W=46.0 17.3G=2.73 e=1.27WL=39.5 Wp=22.5Ip=17.6 IL=1.66a=1.15 Es=2.93C= 13.3 =17.21淤泥質粉質粘土土質均勻，土面較光滑，含云母、有機質及少量貝殼碎屑，夾少量薄層粉砂。6.1011.30-11.31-13.74W=51.6 16.9G=2.74 e=1.42WL= 42.3 Wp=23.3Ip= 20.0 IL=1.45a= 1.15 Es=2.44C=12.7 =12.02灰色砂質粉土含云母、有機質，夾少量薄層粉砂，僅在S12CC1及S13C10孔出露。1.106.50-15.31-20.74W= 35.1 =17.6G=2.72 e=0.96WL=37.2 Wp=20.5Ip=16.3 IL=1.1a=0.21 Es=0.63C=17.5 =17.31-1灰色粘土含云母、有機質，夾少量泥鈣質結核。1.807.50-14.31-21.64W= 37.7 17.9G=2.73 e=1.06WL=37.1 Wp=20.7Ip=16.4 IL=1.0a=0.61 Es=0.61C=17.3 =17.22-2灰色粉質粘土夾粘質粉土土質欠均勻，含云母、有機質。2.8014.50-24.10-27.54W=34.1 18.1G=2.72 e=0.98WL=33.9 Wp=19.5Ip=14.3 IL=1.05a=0.38 Es=0.38C=14.3 =20.8暗綠草黃色粉質粘土含云母、氧化鐵及有機質。土面較光滑。2.004.90-25.78-32.94W=23.7 19.6G=2.73 e=0.69WL=36.0 Wp=19.4Ip=16.7 IL=0.26a=0.26 Es=0.26C=48.7 =18.31草黃灰黃色砂質粉土含氧化鐵斑點及鐵錳質結核。1.625.20-31.21-36.03W=27.5 18.8G=2.70 e=0.80a= 0.19 Es=0.19C=9.0 =30.02灰色粉砂含云母、少量氧化鐵條紋。4.708.20-33.50-42.31W=27.8 18.8G=2.69 e=0.79a=0.16 Es=0.16C= 10.0 =31.5注：W-含水率（%） -重度（KN/m3） G-比重 e0-孔隙比 WL-液限（%） Wp-塑限（%） Ip-液性指數(shù) IL-塑性指數(shù) a-壓縮系數(shù)（MPa-1） Es-壓縮模量（MPa） C-粘聚力（Kpa） -內(nèi)摩擦角（度）1.2 水文地質通過了解上海地區(qū)區(qū)域資料可以得到，上海地區(qū)地下水在大多數(shù)情況下的主要組成部分為淺部粘性土層中的潛水，深部粉性土。同時砂土層中的承壓水和部分地區(qū)淺部粉性土層中的微承壓水也是其重要組成部分。從相關單位的相關區(qū)域資料可知，該地區(qū)的承壓水位低于潛水位。離地表面較近的淺部土層中的潛水位的埋深大約離地表面0.41.2m，平均地下水位離地表面大約在0.61.0m之間，在本設計中我們?nèi)∷宦裆?.8m，深部承壓水位位于第層土中。通過分析本工程鄰近工點水的檢測與分析，可遇得到擬建場地內(nèi)的地下水樣對混凝土無腐蝕性。由上海地區(qū)施工得到的經(jīng)驗和相關資料可以得出，在該地區(qū)若地下水對混凝土不存在腐蝕性，那麼其土對混凝土也沒有腐蝕性，綜上所述，可以推測判定擬建場地內(nèi)的地下水和地基土對混凝土沒有腐蝕性。通過對鄰近工點水檢測與分析，得到其水的性質分析報告并將該報告結合同類工程經(jīng)驗對比分析，從分析結果可知，該區(qū)段的地下水對鋼結構有弱腐蝕性。1.3 周邊環(huán)境通過閱讀基坑工程手冊可知，如果所建的基坑工程在大中城市建筑物稠密地區(qū)施工時，那麼需要對以下內(nèi)容展開相關調查與分析： （1）基坑周圍建(構)筑物的分布情況和其到基坑邊線的距離。 （2）基坑所在地周圍建(構)筑物的基礎結構和基礎的埋深、上部結構型式有無樁基與對沉降差異的敏感程度，在施工需要的時候，收集并參閱有關的設計圖紙。（3）基坑施工開始前，需要對周圍建筑進行調查，查清楚到底有多少歷史文物和近代優(yōu)秀建筑物，同時要調查好對使用有待殊嚴格的要求的建筑物及其具體的要求。（4）若在基坑開挖開始前，周圍的建造物就出現(xiàn)了傾斜、裂縫、使用不正常等情況，此時需要調查取證，通過拍照，繪圖等有效手段收集必要的資料并將這些資料交給現(xiàn)管部門審核。如果有需要必須請有資質的單位事先進行分析鑒定。桂林公園路周邊環(huán)境較復雜，建筑物距車站基坑均較近，且保護要求高，主要有以下幾個方面的內(nèi)容：（1）南面有一棟7層高混合結構的酒店，主體結構離車站較勁，施工時應好好保護。（2）在基坑的西南面是桂林公園，該公園是上海市有名的景區(qū)，在施工階段時應注意好好保護景區(qū)里的生態(tài)。（3）北面是上海市舞蹈學校，學校離施工地點較近，施工時應注意對學校教學和生活的影響的控制。（4）南面還有7層高的如家酒店集團，主體結構離車站較近，施工時應足以對地面沉降的控制。（5）桂林公園站南北方向上是桂林路，東西方向上是漕寶路，車站施工時截斷了交通，施工前需要做好道路改遷工作。（6）在車站周圍還有一些磚混結構的老民房，施工時應注意對其保護。1.4 地下管線分布桂林路和漕寶路需要搬遷或改排的管線分布情況如表1-2所示：表1-2：桂林公園站地下管線分布表管線種類管徑（mm）/規(guī)格埋深（m）材質位置處置方法電力1根0.7纜桂林路道路下搬 遷電力1根0.6纜桂林路道路下搬 遷雨水9001.9砼桂林路道路下搬 遷污水3002.0砼桂林路道路下搬 遷污水3001.2砼桂林路道路下搬 遷上水1501.2鐵桂林路道路下搬 遷上水4000.9鐵漕寶路道路下搬 遷電話12孔1.1纜漕寶路道路下搬 遷電話1根0.6纜桂林路道路下搬 遷電力1根0.6纜漕寶路道路下搬 遷電話12孔0.6纜桂林路道路下搬 遷電話12孔1.0纜漕寶路道路下搬 遷雨水15001.9砼漕寶路道路下搬 遷上水4001.5鐵漕寶路道路下搬 遷上水1501.0鐵漕寶路道路下搬 遷電話6孔0.8鐵桂林路道路下搬 遷電話18孔0.7纜桂林路道路下搬 遷電力1根0.9纜漕寶路道路下搬 遷電話2根0.5纜漕寶路道路下搬 遷電力1根0.5纜桂林路道路下搬 遷電力1根1.2纜漕寶路道路下搬 遷2 設計依據(jù)及設計標準2.1 設計依據(jù)1) 建筑基坑支護技術規(guī)程(JGJ1202012)2) 混凝土結構設計規(guī)范（GB500102002）3) 地基與基礎工程施工及驗收規(guī)范（GBJ20283）4) 上海市基坑設計規(guī)程（DBJ086197）5) 鋼結構設計規(guī)范（GB50017-2003）6) 上?；庸こ碳夹g規(guī)范（DG/TJ08-61-2010）7) 簡明深基坑工程設計施工手冊8) 基坑工程手冊第二版9) 上海市桂林公園站土建施工招標文件和招標補充文件10) 上海市桂林公園站土建施工招標圖及施工圖11) 上海市桂林公園站巖土工程勘察報告；12) 上海市桂林公園站站巖土工程勘察報告13) 有關上海市桂林公園站的現(xiàn)場條件及施工用地范圍平面圖；14) 有關上海市桂林公園站的階段施工交通組織平面圖；15) 有關上海市桂林公園站的地下綜合管線圖。2.2 設計標準對基坑總體方案進行設計時，需要考慮的因素主要有周圍環(huán)境要求、工程功能要求等相關規(guī)定，并有這些規(guī)程制定出安全合理的設計標準。由深基坑工程的已有工程經(jīng)驗，同時參考周圍環(huán)境保護要求，同伙相關分析，將基坑變形控制標準分為四個等級如下表2-1 表2-1：基坑變形控制保護等級標準保護等級地面最大沉降量及圍護墻水平位移控制要求環(huán)境保護要求特級1. 地面最大沉降量0.1H；2. 圍護墻最大水平位移0.14H；3. K2.2離基坑10m，周圍有地鐵，共同溝、煤氣管、大型壓力總水管等重要建筑及設施必須確保安全一級1. 地面最大沉降量0.2H；2. 圍護墻最大水平位移0.3H；3. K2.0離基坑周圍H范圍內(nèi)設有重要干線、水管、大型在使用的構筑物、建筑物二級1. 地面最大沉降量0.5H；2. 圍護墻最大水平位移0.7H；3. K1.5在基坑周圍H范圍內(nèi)設有較重要支線管線和一般建筑、設施三級1. 地面最大沉降量1H；2. 圍護墻最大水平位移1.4H；3. K1.2在基坑周圍30m范圍內(nèi)設有需保護建筑設施和管線構筑物注：H為基坑開挖深度，在17m左右，K為抗隆起安全系數(shù)，按圓弧滑動公式算出。根據(jù)以上標準，該工程等級可以確定為一級。2.3 基坑設計控制原則1) 以招標文件為主導，狠抓招標文件的各項條款，嚴格執(zhí)行其內(nèi)容。2) 與業(yè)主相互溝通，結合業(yè)主的意見嚴格按照業(yè)主的要求執(zhí)行各項施工安排，以業(yè)主要求工期為前提，在規(guī)定的期限內(nèi)用先進的、成熟的、有效的和切實可行的施工方案，高質量的，高效的、并且低耗的做完本標段施工工作。3) 設計施工時著重分析周邊施工環(huán)境與本標段工程特點，從實際情況出發(fā)，采用有效的方法，減小工程施工對城市秩序、地面交通、環(huán)境衛(wèi)生、市容市貌等方面、特別要注意的時既有設施安全與市民正常生活帶來的不利影響如何解決。4) 在整個施工過程中，把“安全第一”的施工原則放在第一位。為了保證施工安全、周邊建筑物安全與環(huán)境安全，應合理采用監(jiān)控量測措施與信息反饋系統(tǒng)指導施工。5) 抓好工程施工質量和工期，減小施工成本。6) 按照上海市的要求，做到文明施工和安全施工。7) 努力做好工程創(chuàng)優(yōu)工作，堅持優(yōu)化技術方案，全面推廣科技創(chuàng)新和技術攻關，以新技術、新設備、新材料與新工藝進行施工，以期望達到工程全面創(chuàng)優(yōu)。8) 從施工全方面出發(fā)，通過加強施工管理，提高工程質量，并加快施工進度與提高生產(chǎn)效率等措施來降低工程造價。3 基坑圍護方案設計3.1 幾種常見的圍護方法表3.1.1：基坑圍護類型類型形式圖例特點板狀式鋼板樁1.鋼板樁系工廠成品、強度、品質、接縫精度等質量保證可靠性高；2.具有耐久性，可回拔修正再行使用；3.與多道鋼支撐結合，適合軟土地區(qū)的較深基坑；4.施工方便，工期短；5.施工中須注意接頭防水，以防止樁縫水土流失所引起的地層塌陷及失穩(wěn)；6.鋼板樁剛度比排樁和地下連續(xù)墻小，開挖后變形較大；7.打拔樁振動噪聲大，容易引起土體移動，導致周圍地基較大沉陷。預制混凝土板狀1.施工方便、快捷、造價低、工期短； 2.可與主體結構結合； 3.打樁振動及擠土對周圍環(huán)境影響較大，不適合在建筑密集城市市區(qū)使用； 4.接頭防水性差； 5.不適合在硬土層中施工。柱列式鉆孔灌注樁1.噪聲的振動小，剛度較大，就地澆制施工，對周圍環(huán)境影響小； 2.適合軟弱地層使用，接頭防水性差，要根據(jù)地質條件從注漿、攪拌樁、旋噴樁等方法中選用適當方法解決防水問題； 3.在砂礫層和卵石中施工慎用； 4.整體剛度較差，不適合兼作主體結構； 5.近年有咬合樁形式出現(xiàn)，整體剛度較好。挖孔灌注樁1.施工方便，造價較低廉、成樁質量容易保證； 2.施工、勞動保護條件較差；3.不能用于地下水位以下不穩(wěn)定地層。地連墻1.墻接頭止水效果較好，整體剛度大，對周圍環(huán)境影響小； 2.適合于軟弱地層和建筑設施密集城市市區(qū)的深基坑； 3.墻接頭構造有剛性和柔性兩種類型，并有多種形式，高質量的剛性接頭的地下連續(xù)墻可作永久性結構；還可施工成 T 型、型等，以增加抗彎剛度作自立式結構； 4.可將地下連續(xù)墻作主體結構并可采用逆筑法，半逆筑法施工； 5.泥漿處理，水下鋼筋混凝土澆制的施工工藝較復雜，造價較高； 6.為保證地下連續(xù)墻質量，要求較高的施工技術和管理水平。自立式水泥土擋墻水泥土攪拌樁擋土墻1.適合于軟土地區(qū)、環(huán)境保護要求不高，深度7m 的基坑工程；2.施工低噪聲，低振動，結構止水性較好，造價經(jīng)濟；圍護擋墻較寬，一般需 34m。高壓旋噴樁擋土墻1.適合于軟土地區(qū)環(huán)境要求不很高的基坑深度7m 的基坑； 2.施工低噪聲、低振動、對周圍環(huán)境影響小，止水性好； 3.如作自立式水泥土擋墻，墻體較厚； 4.施工需作排污處理，工藝復雜，造價高；5.作為圍護結構的止水加固措施，旋噴樁深度可達到30m。組合式SMW工法1.施工低噪聲，對周圍環(huán)境影響?。?2.結構止水性好結構強度可靠，適合于各種土層，配以多道支撐，可適用于深基坑； 3.此施工方法在一定條件下可取代作為圍護的地下連續(xù)墻。表3.1.2：我國基坑工程圍護結構基本類型應用條件開挖沿海軟土地區(qū)軟弱土層，地下水位較高情況西北、西南、華南、華北、東北深度地區(qū)地質條件較好，地下水位較低情況6mm方案1：攪拌樁（格構式）擋土墻；方案2：灌注樁后加攪拌樁或旋噴樁止水，設一道支撐；方案3：環(huán)境允許，打設鋼板樁或預制混凝土板樁，設 12 道支撐。方案1：場地允許放坡開挖；方案2：以挖孔灌注樁或鉆孔灌注樁做成懸臂式擋墻，需要時亦可設一道拉錨或錨桿；方案3：土層適于打樁，同時環(huán)境又允許打樁時，可打設鋼板樁。611m方案1：灌注樁后加攪拌樁或噴樁止水，設一至二道支撐；方案2：對于要求圍護結構作永久結構的，則可采用設支撐的地下連續(xù)墻；方案3：環(huán)境條件允許時，可打設鋼板樁，設二至三道支撐；方案 4：可應用 SMW 工法。方案1：挖孔灌注樁或鉆孔灌注樁加錨桿或內(nèi)支撐；方案2：鋼板樁支護并設數(shù)道拉錨；方案3：較陡的放坡開挖，坡面用噴錨混凝土及錨桿支護，亦有用土釘墻。1114m方案1：對于環(huán)境要求高的，或要求圍護結構兼作永久結構的，采用設支撐的地下連續(xù)墻，可逆筑法，半逆筑法施工；方案2：灌注樁后加攪拌樁或旋噴樁止水，設三至四道支撐；方案3：可應用 SMW 工法樁；方案4：對于特種地下構筑物，在一定條件下可采用沉井（箱）。方案1：挖孔灌注樁加錨桿或支撐；方案2：局部地區(qū)地質條件差，環(huán)境要求高的可采用地下連續(xù)墻作臨時圍護結構，亦可兼作永久結構，采用順筑法或逆筑法，半逆筑法施工。 14m一般均采用有支撐的地下連續(xù)墻作臨時圍護結構；亦可兼作主體結構，采用順筑法或逆筑法，半逆筑法施工。方案1：采用挖孔灌注樁或鉆孔灌注樁加錨桿或內(nèi)支撐；方案2：采用地下連續(xù)墻作臨時圍護結構，亦可兼作永久結構，采用順筑法或逆筑法，半逆筑法施。3.2 圍護方案比選深層攪拌水泥土圍護墻在施工過程中產(chǎn)生的位移變形相對較大，在長基坑施工中變形明顯，本基坑長度達到了182米。其次該方法適合在基坑深度小于7米的范圍內(nèi)應用，而本基坑深度達到了了17.1米，還由于其厚度較大，紅線位置和周圍環(huán)境允許的范圍內(nèi)才能使用的特點限制了其應用，擰歪水泥土攪拌樁施工對周圍環(huán)境影響較深遠，不是一個好的選擇。考錄到該工程兩側都有建筑物，可施工的空間有限，同時對地面建筑的變形沉降影響較大的特點。故此工法在本工程中不可應用。本工程地質條件：主要為粘性土。另本工程地下水位埋深大約0.601.00m，弱國采用土釘墻支護，那麼在施工前必須做好降水排水工作，這增加了工程費用，經(jīng)濟性較低，且工程地處與景區(qū)與城區(qū)結合地，人口稠密，同時毗鄰交通主干道，降排水必將引起地地面沉降，給周圍建筑以極大威脅。并且本基坑深度大，土釘墻支護位移變形較大。因此該工法在此不適合。槽鋼鋼板樁具有搭接處不嚴密，止水性能不好的特點。對于在地下水位高的地區(qū)，有必要通過輕型井點降水的方法解決地下水位高的難題，從而加大了成本，延長了施工工期。大多數(shù)適用于一些小型工程。同時鋼板樁剛度不夠大且在透水性較好的土層中擋水效果不明顯；又由于拔除時易擾動土體并帶土，處理不當會引起土層移動的特點，故容易對周圍的環(huán)境造成危害。再加上其截面抗彎能力弱，一般在不超過4m的基坑中使用。本工程對防水處理要求嚴格，同時基坑深度開挖大，故該方法不適合應用。鉆孔灌注樁圍護墻較大限制，其樁與樁之間是通過樁頂冠梁和圍檁連接而成的，它的整體性相對其它圍護結構較差，在一些重要地區(qū)，一些特殊工程和一些開挖深度很大的基坑中不適用，本工程開挖深度大，該方法不太適合本工程。由相關資料可知，在桂林公園站基坑工程中由于其地下含水量較大，對防滲要求很高，同時基坑深度很大，故在此應用SMW工法不能達到其設計要求。對本工程的地理位置、土質條件、基坑開挖深度和周圍環(huán)境的影響進行分析總結，有以下的特點：（1）基坑開挖具有面積較大和管線較多的施工特點。（2）基坑開挖深度范圍內(nèi)軟土厚度大，工程條件復雜。（3）基坑周圍的環(huán)境條件較復雜。（4）開挖深度較深，最深達到17.1m，屬于一級基坑。（5）施工地段地下水水位較高，需要進行降水和止水工作。根據(jù)本工程的以上特點要求圍護結構的穩(wěn)定性好、沉降位移小，并能有效地止水。因此，圍護方案選擇地下連續(xù)墻。由上海地區(qū)的工程經(jīng)驗得到，基坑圍護結構的常用厚度是 600mm、800mm、1000m 和 1200m。本工程選用 1000mm。地下連續(xù)墻的總高度一般為基坑深度的 1.72.0 倍，因此，地下連續(xù)墻總深度為（0.9+1.0）17.1=32.49m，取 33m。4 基坑支撐方案設計4.1 支撐類型支撐主要分為內(nèi)支撐系統(tǒng)和錨桿系統(tǒng)，不同的土質支撐形式有所不同。在土質好的的地區(qū)大多采用錨桿與拉錨支撐。而在地質條件較差，尤其是軟弱地層中，因為結構要承受來自周圍土體的壓力，一般采用鋼支撐或鋼筋混凝土支撐，1）鋼支撐優(yōu)點：由于其安裝與拆除速度較快的特點，因此艾撐的作用能快速實現(xiàn)，從而使時間效應的影響降到最低，從而能夠有效地控制圍護墻因時間效應產(chǎn)生的變形；通常鋼支撐位租賃方式，具有循環(huán)利用的特點，節(jié)約了成本，同時對專業(yè)化施工提供了方便 ；能夠通過千斤頂施加預緊力，同時可以通過檢測圍護墻變形發(fā)展情況來改變預應力大小，通過這種方法對于圍護墻變形發(fā)展能夠很好控制。缺點：與其他支撐相比較，鋼支撐主要有整體剛度較弱和支撐的間距相對較小的缺點，容易造成材料的浪費，同時增加了工作量，加大了成本；鋼支撐是通過在兩個方向施加預緊力將其架設好的，這樣使縱、橫向方向的詐接處處于鉸接狀態(tài)，其固定性相對較差。2）鋼筋混凝土支撐優(yōu)點：支撐的形式有很多種，方便了不同施工的需求，而且它是現(xiàn)澆而成，澆筑的形式也是多樣的，一般為直線和曲線構件。同時可以據(jù)基坑平面形狀的特點進行調整，澆筑成最優(yōu)化的市置型式；同時具有整體剛度大、安全可靠，可使圍護墻的變形小和有利于保護周圍環(huán)境的特點；還具有可方便地變化構件的截面和配筋的特點，這對于適應其內(nèi)力的變化有很大好處。缺點：支撐要到達預定的形狀所需時間長，同時能夠起到支撐作用所需時間較長，支撐澆注時間長，同時要達到其要求強度需要時間更加長，由于其時間效應大，這導致了圍護墻因時間效應而產(chǎn)生的變形增大；支撐結構不能循環(huán)利用，浪費成本，經(jīng)濟效益不高；支撐拆除時相對困難，若使用爆破拆除，對周圍的環(huán)境影響很大，采用人工拆除，勞動強度大，工作量大，不經(jīng)濟。 4.2 支撐方案比選根據(jù)本工程的地質情況，擬建工程的土層主要為粉土與粘性土，不屬于良好土質，因此不采用錨桿系統(tǒng)，結合本工程的特點，采用內(nèi)支撐系統(tǒng)合適，采用鋼支撐拆除方便，并且可以重復利用，對環(huán)境的影響比鋼筋混泥土支撐小。綜合考慮，本工程采用鋼支撐，采用目前普遍使用的 60916 的鋼管支撐。為了確定支撐道數(shù)，尤其是每道支撐的位置時，首先要保證維護系統(tǒng)的安全穩(wěn)定和變形要求，其次，設的支撐的位置不能影響主體結構的施工，因該盡可能為施工提供較大的作業(yè)空間。根據(jù)上海地區(qū)的地質狀況，參考已有的施工經(jīng)驗，第一道支撐應設在離地面 1.02.5m的位置，兩道支撐的垂直間距宜選用 2.54.5m 范圍內(nèi)的數(shù)值，在控制土體開挖完后基坑的變形上， 將最下部的支撐應該盡可能靠近底部， 同時最小要高于地板 70cm。上海一號線桂林公園站基坑深約 17.10m，采用五道支撐，第一道支撐距離地面 2.1m，支撐間距分別為 3.5m、3.5m、3.6m和 3m。最后一道支撐距，距離基地的高度為 1.4m。采用裝配式鋼支撐，水平間隔取 4m。4.3 基坑施工應變措施 表4.3.1 ：施工應變措施序號開挖中可能出現(xiàn)的問題安全、穩(wěn)定應變措施1圍護結構出現(xiàn)滲水，漏泥或開挖面以下出現(xiàn)冒水1.出現(xiàn)滲水，漏泥應及時采取止水堵漏措施；2.發(fā)現(xiàn)止水在設計施工中的薄弱環(huán)節(jié)，及時加固彌補措施2開挖土方不均衡，支撐延時導致圍護和支撐的受力和變形速率變化過大，基坑回彈和周圍土體變位過大采取調整開挖及支撐的施工部位及參數(shù)，是基坑外荷均衡，減少每步開挖的空間尺寸，加快支撐的時間，增加支撐復加預加軸力的次數(shù)3圍護結構剛度，強度不足，圍護結構變形過大1.增加臨時斜撐、角撐；2.支撐加設預應力；3.調整支撐的豎向間距；4.基坑四周卸載或坑內(nèi)壓載4基坑隆起，變形過大1.分區(qū)分步開挖，并在最下層開挖中，分步挖分步澆注快硬混凝土墊層先形成部分墊層底版抵制墻體變位；2.采用中心島施工法；3.在坑底被動區(qū)土層中謹慎地超前一步進行雙液快凝分層注漿加固土體或壓載5支撐撓曲變形1.加固支撐桿件；采用臨時拉系構件縮短長細比必要時在水平向及豎向增設支撐；2.地面上對稱卸載，坑內(nèi)壓載6支撐截面不足，有壓損跡象對支撐斷面加固；在豎向及水平向增設支撐7支撐立柱樁不均勻沉降（上?。?.設置豎向剪刀撐；2.設置穩(wěn)定支撐的拉系構件；3.支撐和節(jié)點上卸載或加載；4.調整立柱上支托支撐的支托構件標高8圍護、支撐、周圍地表變形、坑底土體隆起變化速率均急劇加大，基坑有失穩(wěn)趨勢對基坑進行局部甚至全面回填或放水回灌以得到臨時穩(wěn)定，贏得時間進行地基或支撐加固4.4 支撐剖面圖本工程的圍護結構剖面及其構造詳見圖紙5 計算書5.1 荷載計算（1）土層物理力學性質指標計算上海地鐵1號線桂林公園站基坑中，圍護結構承受的荷載主要是地面超載和側向荷載，在計算中，將地面超載折算為側向荷載，側向荷載主要包括水壓力和土壓力，在本工程中，采用水土合算來計算荷載，具體見 5.7 節(jié)。表5.1.1：各土層物理性質指標表土層編號土層名稱厚度(m)粘聚力C（kPa）內(nèi)摩擦角（。）含水率W(%)孔隙比e土重度（KN/m3）浮重度（KN/m3）側壁摩阻力特征值fs(kPa)1填土1.3215.234.135.01.02188.3856.11褐黃灰黃色 粉質粘土1.18 26.719.833.30.9718.78.9522.31灰色淤泥質粉質粘土4.5613.317.146.01.2717.37.4420.11淤泥質粉質粘土8.7312.712.051.61.4216.97.0219.22灰色砂質粉土5.4117.517.335.10.9617.67.9343.21-1灰色粘土6.2517.317.237.71.0617.98.1423.12-2灰色粉質粘土夾粘質粉土5.5514.320.834.10.9818.18.4511.2計算土的有效重度可根據(jù)以下公式推導：，推導結果為： （5.1.1） 其中取10kN/m3,計算結果見表5-1 （5.1.2） （5.1.3） （5.1.4） 式中： 土的加權平均浮重度 kN/m3； 加權平均內(nèi)摩擦角 ； C 加權平均粘聚力 kPa； 第i層土的浮重度 kN/m3； 第I層土的內(nèi)摩擦角 ； Ci第i層土的粘聚力 kPa； 第i層土的厚度 m； 水位埋深取0.8m，那麼從地表面到地下連續(xù)墻底部的各參數(shù)計算如下： 從基坑底部到地下連續(xù)墻底部（基坑深度為17.1m）（2）地面超載和土壓力系數(shù)計算由工程經(jīng)驗地面超載取q=20kPa,換算成土重來計算，則量土層厚度為h1為： （5.1.5）基坑里被動土壓力系數(shù)=1.93 （5.1.6） 墻后主動土壓力系數(shù)： （5.1.7） 主動土壓力： （5.1.8） =17.5715.31 =0解得： z=1.57m5.2 圍護結構地基承載力驗算地連墻單位長度的豎向承載力特征值為： （5.2.1）式中 地連墻的豎向承載力特征值（kN）；,地連墻所取厚度、長度（m），=1.0m、=1.0m；墻底土的承載力特征值（kPa）；第層土的墻體側壁摩阻力特征值（見表5.1）；第層土的厚度（m）； 地連墻自重：根據(jù)經(jīng)驗，上部施工及